Основы закалки металла при термообработке

Одной из наиболее важных частей при термической обработке металлической детали является закалка или быстрое охлаждение детали для достижения заданных свойств.
Нет идеального гасящего средства. У каждого есть свои преимущества и недостатки, будь то соль, масло или газ. В игре компромиссов масло является наиболее популярной средой гашения, потому что она предлагает широчайший спектр преимуществ для самого широкого спектра деталей.

Этапы охлаждения

Последовательность нагрева, а затем быстрого охлаждения деталей посредством закалки - это способ достижения дополнительной твердости детали, которая в противном случае была бы невозможна. Нагревание вызывает изменения в кристаллической структуре поверхности металлической детали; быстрое охлаждение «замораживает» эти изменения на месте и делает поверхность более твердой. Первая стадия закалки известна как стадия пара. Поскольку погруженная часть намного горячее, чем гаситель, вокруг детали образуется пароизоляция. На этой стадии происходит охлаждение детали, но этому препятствует пар, который действует как изолятор. Вторая стадия - стадия кипения, которая характеризуется сильным кипением. Детали охлаждаются быстрее всего на этой стадии, потому что температура детали достаточно снизилась на предыдущей стадии, чтобы паровое покрытие рассеивалось. Благодаря тому, что гасящий элемент может беспрепятственно контактировать с деталью, он может отводить наибольшее количество тепла при кипячении. Третья стадия - конвективная стадия, во время которой конвекция и проводимость отводят тепло от части. Конвекция относится к движению жидкости из-за склонности более горячих, менее плотных жидкостей подниматься, в то время как более холодные и плотные жидкости опускаются. Проводимость относится к тенденции тепла рассеиваться по всему веществу, когда есть различия температуры в жидкости. Масла сильно перемешиваются во время закалки, заставляя их течь вверх через рабочую нагрузку. По этой причине естественная конвекция не происходит.

Зачем гасить в масле?

Масляная закалка при термообработке металла популярна из-за ее серьезности; то есть он передает тепло быстрее по сравнению с другими охлаждающими средами, такими как расплавленная соль или газ. Охлаждающие щелочи на водной основе фактически охлаждают детали даже быстрее, чем масло, но серьезность, с которой каустические детали охлаждают, может привести к значительному искажению или даже растрескиванию некоторых материалов.
Кроме того, температуру, вязкость и другие химические свойства масел можно регулировать для достижения различных результатов. Эта управляемость полезна, потому что это означает, что многие различные типы деталей могут быть заправлены маслом, обеспечивая эффективность операций. Нефть является универсальным средством, потому что с формулами масла можно манипулировать, чтобы удовлетворить различные предполагаемые конечные результаты. Широкий спектр материалов может приобретать широкий спектр свойств при использовании масляных закалок.

Типы масел

В то время как в закалке используется много разных видов масла, два обычно используемых масла - это быстрые и горячие масла. Охлажденные в быстрых маслах продукты охлаждаются быстрее. Хотя скорость охлаждения в быстрых маслах зависит от специфических свойств масла, главная причина того, что эти масла охлаждают детали быстрее, заключается в том, что они разработаны для уменьшения длины стадии испарения и увеличения длины стадии кипения.
Детали, изготовленные из низкоуглеродистой стали и сплавов с низкой прокаливаемостью, лучше охлаждаются в быстрых маслах. Горячие масла хранятся при гораздо более высоких температурах и используются для обеспечения того, чтобы температура ядра детали и температура поверхности не слишком сильно изменялись во время закалки. Это контролирует искажения и снижает риск появления трещин. Компромисс с горячими маслами заключается в том, что, хотя они обеспечивают более равномерное охлаждение по всему поперечному сечению детали, для достижения этого требуется больше времени. Сильно отверждаемые сплавы лучше гасятся в горячих маслах.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ НА САЙТЕ


Гелевая аккумуляторная батарея - принцип устройства, преимущества и недостатки

Гелевая аккумуляторная батарея представляет собой необслуживаемый, свинцово - кислотный аккумулятор. Гелевые аккумуляторы чрезвычайно прочны и универсальны. Эти типы батарей производят мало испарений и могут использоваться в местах без сильной вентил...

Что такое одометр и как он работает

Одометр транспортного средства - это измерительное устройство, используемое для информирования водителя о количестве километров, пройденных конкретным транспортным средством, этот измеритель напрямую связан со спидометром. ...

Трансмиссионное масло для АКПП

Термин «передача» часто относится только к коробке передач, в которой используются шестерни и зубчатые передачи для обеспечения преобразования скорости и крутящего момента от вращающегося источника энергии к другому устройству. Коробка передач имеет...

Принцип работы системы зарядки автомобиля

Автомобиль использует довольно много электричества для работы зажигания и другого электрооборудования. Если питание поступает от обычной батареи, оно скоро разрядится. Таким образом, у автомобиля есть аккумуляторная батарея и система зарядки, чтобы д...

Турбокомпрессор против нагнетателя: что лучше

Количество энергии, которую может выработать двигатель внутреннего сгорания, зависит, прежде всего, от того, сколько топлива он может сжечь и как быстро и эффективно он преобразует это тепло в механическую силу. Но для сгорания топлива требуется возд...

Причины отказа от радиальных двигателей в самолетах в пользу рядных

В первые годы авиации радиальные двигатели были очень популярны, их использовали практически все самолеты 20-х, 30-х и начала 40-х годов. Но производители самолетов резко стали переходить с радиальных двигателей на рядные. Почему?...

Почему за электронное ОСАГО выписывают штрафы?

Инспекторы ГИБДД штрафуют водителей с электронными полисами ОСАГО, если с собой нет бумажных оригиналов. Страховщики признаются, что для е-ОСАГО не нужны бланки, но все-таки советуют их печататьВ России уже давно появились электронные полисы ОСАГО,...

Пресс-подборщик сена: принцип работы, история создания

Термин «пресс-подборщик для сена» относится к определенному сельскохозяйственному оборудованию, используемому для уборки сена. Пресс-подборщик подбирает скошенное сено с валка и сжимает его в тюки квадратной или круглой формы для удобства транспортир...